納米SiO2-環(huán)氧樹脂復(fù)合電介質(zhì)介電特性研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂由于其良好的耐酸堿、耐腐蝕性以及優(yōu)良的機械強度，被廣泛用作高壓電器如：封閉式母線、變壓器出線套管、穿墻套管等的絕緣材料。而絕緣材料的局部放電特性、擊穿強度、介質(zhì)損耗、導(dǎo)熱率是其重要指標(biāo)，直接決定絕緣材料的應(yīng)用場合。為了使環(huán)氧樹脂在更高電壓等級、更多場合得到應(yīng)用，必須提高環(huán)氧樹脂絕緣材料的各項性能指標(biāo)。本文在環(huán)氧樹脂中摻雜納米SiO2粒子，研究納米粒子摻雜量對SiO2/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的各項介電性能的影響。
　　本研究主要內(nèi)

2、容包括：⑴采用偶聯(lián)劑KH-550處理過的納米SiO2粒子作填料，通過熔融共混法制備納米SiO2粒子質(zhì)量份數(shù)分別為0wt％、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%的納米SiO2/環(huán)氧樹脂（EpoxyResin，EP）復(fù)合材料試樣。利用激光掃描顯微鏡觀察試樣切片微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)納米SiO2粒子在環(huán)氧樹脂基體中分散均勻，避免了由于納米粒子團(tuán)聚對實驗結(jié)果的影響。⑵搭建測試平臺，分別測試復(fù)合材料的局部放電起始電壓、交流短時擊穿強

3、度、介質(zhì)損耗、介電常數(shù)、導(dǎo)熱率，研究環(huán)氧樹脂電氣性能隨納米SiO2摻雜量增加的變化趨勢。⑶復(fù)合材料的局部放電起始電壓隨著納米粒子添加量的增加，呈現(xiàn)出先提高后下降的趨勢，在納米粒子添加量為5wt%時達(dá)到最大值33.5KV，較純環(huán)氧樹脂的26.5KV提高了22.5%；復(fù)合材料的交流短時擊穿強度隨納米粒子添加量增加的變化趨勢與局部放電起始電壓相同，也是先增加，后下降，在添加量為5wt%時達(dá)到最大值，由純環(huán)氧樹脂的30.5KV/mm提高到36.

4、5KV/mm，提高了15.87%；試樣的介質(zhì)損耗隨著納米粒子添加量的增加，變化不大，但較未摻雜納米粒子的環(huán)氧樹脂都有所下降，由純環(huán)氧樹脂的1.25‰最大下降至0.47‰；工頻介電常數(shù)由純樹脂的3.9略有降低，最小值達(dá)到3.65；導(dǎo)熱系數(shù)隨著納米填料的增多而呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，5wt%納米SiO2的復(fù)合環(huán)氧樹脂具有最高的導(dǎo)熱系數(shù)，是純環(huán)氧樹脂高1.57倍。⑷在環(huán)氧樹脂中添加納米SiO2，可以顯著提高環(huán)氧樹脂的局部放電起始電壓、交流短時